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江西伟晶岩发现富钽富铈新矿物——铈钽易解石

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矿床地质 2024年第1期43卷 223-224页

作者：诸泽颖于洪陈振宇邬斌王汝成李以科王登红自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 东华理工大学省部共建核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 南京大学地球科学与工程学院内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室江苏南京210023 南京大学关键地球物质循环前沿科学中心江苏南京210023

2024年春节前夕,中国地质科学院矿产资源研究所(以下简称“资源所”)矿物微区物质组分与结构实验室(以下简称“矿物室”)的诸泽颖等人在江西某伟晶岩中发现并申报的新矿物“铈钽易解石”,获得国际矿物学协会——新矿物命名及分类委员会(... 详细信息

2024年春节前夕,中国地质科学院矿产资源研究所(以下简称“资源所”)矿物微区物质组分与结构实验室(以下简称“矿物室”)的诸泽颖等人在江西某伟晶岩中发现并申报的新矿物“铈钽易解石”,获得国际矿物学协会——新矿物命名及分类委员会(IMA-CNMNC)批准通过,批准号IMA 2023-058,英文名为tantalaeschynite-(Ce),矿物缩写为Taes-Ce。

关键词：矿产资源研究易解石物质组分伟晶岩中国地质科学院矿物命名结构实验室矿物学

镍同位素在高温岩浆系统中的研究进展和矿床学应用

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岩石学报 2024年第6期40卷 1959-1971页

作者：张泽薛胜超唐冬梅王路阳王晓曼田洪庆张瑞麟中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国科学院矿产资源研究重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

Ni同位素在高温岩浆系统中被识别出高达4‰的δ60/58 Ni变化范围,打破了传统元素质量数越大同位素分馏相对越小的观点,这种高温岩浆体系中产生的巨大的同位素分馏可能是多个平衡同位素分馏过程叠加和/或动力学分馏导致的,因而也被应用... 详细信息

Ni同位素在高温岩浆系统中被识别出高达4‰的δ60/58 Ni变化范围,打破了传统元素质量数越大同位素分馏相对越小的观点,这种高温岩浆体系中产生的巨大的同位素分馏可能是多个平衡同位素分馏过程叠加和/或动力学分馏导致的,因而也被应用到岩浆铜镍硫化物矿床中。前人对高温岩浆过程Ni同位素分馏机理的认识包括:(1)玄武岩难以代表地幔的Ni同位素组成;(2)地幔部分熔融和壳源物质循环不会产生明显的Ni同位素分馏,地幔交代作用是导致地幔Ni同位素不均一的主要原因;(3)硫化物参与的过程是高温岩浆体系产生Ni同位素变化的主控因素,例如,硫化物的溶解、结晶、熔离以及和硅酸盐岩浆的相互作用。目前Ni同位素在高温地质过程中的研究与应用还处于发展阶段,同位素分馏系数和简约配分函数比等参数有待确定,需要结合更精确的模拟计算和更合理的高温高压实验来解决。查明地幔交代过程中Ni同位素分馏的具体机制,有望精准识别地幔源区的岩石性质和精细交代过程;Ni和Cu同位素的联合应用在岩浆铜镍矿床的金属富集机制和地球动力学环境研究方面显示出巨大潜力。

关键词： Ni同位素同位素分馏地幔交代岩浆铜镍硫化物矿床高温地质过程

球磨法制备铁改性生物炭吸附水溶液中磷酸盐研究

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环境科学学报 2024年第5期44卷 37-47页

作者：高兴霍守亮同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012

采用吸附法降低水体中磷酸盐浓度是目前治理和控制水体富营养化的常见手段之一.生物炭(BC)作为一种廉价的化学稳定型吸附材料,尤其适用于对阳离子型污染物的吸附与去除,但生物炭表面负电性和有限的吸附位点限制了其对磷酸盐的吸附性能.... 详细信息

采用吸附法降低水体中磷酸盐浓度是目前治理和控制水体富营养化的常见手段之一.生物炭(BC)作为一种廉价的化学稳定型吸附材料,尤其适用于对阳离子型污染物的吸附与去除,但生物炭表面负电性和有限的吸附位点限制了其对磷酸盐的吸附性能.本研究使用球磨法将氧化铁负载于玉米秸秆生物炭得到一种具备高效除磷性能的复合材料.使用X射线衍射光谱仪、扫描电子显微镜、氮气吸附-解吸、傅里叶红外光谱仪、X射线电子能谱、Zeta电位仪对复合材料进行了表征检测,采用系列批次实验考察了材料对水溶液中正磷酸盐(PO_(4)^(3-))的吸附性能和吸附机制.结果表明,球磨处理成功将氧化铁(Fe_(2)O_(3))负载至生物炭表面,极大地提高了生物炭比表面积(210 m^(2)·g^(-1))、Zeta电势和含氧官能团种类和数量.溶液初始pH和吸附剂投加量是影响磷酸盐去除率的关键因素.Langmuir方程能更好地拟合等温吸附过程:当溶液pH=5.0,投加量为2.0 g·L^(-1)时,制备的球磨氧化铁改性生物炭达到对磷酸盐的理论最大吸附量(45.03 mg·g^(-1)).吸附动力学过程更加符合假二级动力学方程,表明化学过程主导整个吸附过程.共存离子(Cl^(-)、NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-))对磷酸盐吸附性能的影响可忽略不计.连续6次的吸附-解吸实验结果说明球磨氧化铁负载生物炭具备较好的化学稳定性和可循环使用性.系列表征分析结果显示:主要的吸附机制包括表面络合、金属-磷桥接和配位吸附.本研究为水体中磷素控制提供了一种可行策略,也为高效吸附材料的制备提供了新的思路.

关键词：生物炭球磨法吸附磷酸盐

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轻质高强高阻尼HfO_(2)@CNT/聚合物/CuAlMn复合材料的制备及性能

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金属学报 2024年第3期60卷 287-298页

作者：蒋招汉邱文婷龚深李周中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083

由于阻尼合金和聚合物分别在减振效果和力学性能方面存在不足,为了实现宽频域和温域内的功能结构一体化,本工作采用烧结蒸发法和真空渗入工艺成功制备了一种新型阻尼复合材料。该复合材料以多孔CuAlMn形状记忆合金为骨架,孔隙中填充了负... 详细信息

由于阻尼合金和聚合物分别在减振效果和力学性能方面存在不足,为了实现宽频域和温域内的功能结构一体化,本工作采用烧结蒸发法和真空渗入工艺成功制备了一种新型阻尼复合材料。该复合材料以多孔CuAlMn形状记忆合金为骨架,孔隙中填充了负载HfO_(2)颗粒的碳纳米管与黏弹性聚合物组成的复合体。对样品进行了动态力学分析和室温单轴压缩实验,结果表明,当骨架孔隙率为80%、碳纳米管质量分数为1%时,该复合材料的压缩屈服强度和弹性模量分别为27 MPa和1040 MPa,密度仅为2.11 g/cm^(3),损耗因子在0.1~200 Hz和20~100℃范围内都在0.055以上,最大值可达0.102。相比于同等孔隙率的CuAlMn骨架,复合材料的弹性模量、压缩屈服强度和损耗因子分别提高了1、2和1.5倍。引入三相模型研究了复合材料的阻尼机理,计算结果表明,新型复合材料的主要阻尼机制是界面阻尼。

关键词：阻尼复合材料多孔CuAlMn形状记忆合金 HfO_(2) 碳纳米管聚合物界面阻尼

WO3/Zn0.5Cd0.5S S型异质结光催化产氢耦合有机物转化机理研究

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物理化学学报 2024年第5期40卷 52-55页

作者：曹爽钟博别传彪程蓓徐飞燕武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室中国地质大学(武汉) 材料与化学学院太阳燃料实验室

开发新型纳米材料实现光催化产氢耦合有机物转化、提高太阳能到化学能的转换效率,在解决能源和环境危机方面具有巨大潜力。三元金属硫化物具有可调控的带隙和优异的可见光响应,在光催化分解水产氢方面引起了广泛关注。其中,Zn0.5Cd0.5S... 详细信息

开发新型纳米材料实现光催化产氢耦合有机物转化、提高太阳能到化学能的转换效率,在解决能源和环境危机方面具有巨大潜力。三元金属硫化物具有可调控的带隙和优异的可见光响应,在光催化分解水产氢方面引起了广泛关注。其中,Zn0.5Cd0.5S是一种带隙较窄、导带位置较高、耐光腐蚀的还原型光催化剂;然而,单一Zn0.5Cd0.5S中光生电子和空穴的复合率较高,只有少部分光生载流子参与光催化反应,导致量子效率较低而无法达到实际需求。WO3是一种典型的氧化型光催化剂,具有较低的价带位置和较强的氧化能力,是与Zn0.5Cd0.5S耦合构建S型异质结的理想半导体。基于此,本文通过静电纺丝和水热方法将Zn0.5Cd0.5S纳米片垂直生长在WO3纳米纤维上,制备了具有核壳结构的WO3/Zn0.5Cd0.5S异质结。功函数的差异驱动Zn0.5Cd0.5S的电子转移到WO3上,在界面处形成内建电场并使能带弯曲。通过原位光照X射线光电子能谱、电子顺磁共振和时间分辨荧光光谱分析,发现在内建电场、弯曲能带和库仑吸引力的作用下,WO3导带上的光生电子迁移到Zn0.5Cd0.5S价带上并与其光生空穴复合,表明WO3和Zn0.5Cd0.5S之间形成了S型异质结,实现了具有强氧化还原能力的载流子的高效分离。得益于独特的S型光催化机制以及反应物在催化剂表面的有效吸附与活化,没有贵金属助催化剂的情况下,WO3/Zn0.5Cd0.5S异质结在产氢(715 μmol·g-1·h-1)和乳酸转化为丙酮酸方面表现出增强的光催化活性,实现了光生电子和空穴的高效利用。原位漫反射傅里叶变换红外光谱和密度泛函理论计算揭示了光催化产氢和有机物转化的反应机理。本工作为设计和研究新型S型异质结光催化剂、实现高效产氢耦合有机物转化提供了新的见解。

关键词：三氧化钨 S型异质结产氢有机物转化化学吸附与活化

青藏高原及其周边综合地层、生物群与古地理演化:前言

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中国科学:地球科学 2024年

作者：沈树忠丁林朱茂炎王向东邓涛中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统全国重点实验室中国科学院南京地质古生物研究所现代古生物学与地层学国家重点实验室南京大学地球科学与工程学院关键地球物质循环前沿科学中心内生金属成矿机制研究国家重点实验室中国科学院大学地球与行星科学学院中国科学院古脊椎动物与古人类研究所中国科学院脊椎动物演化与人类起源重点实验室

青藏高原被誉为“世界屋脊”、世界“第三极”和“亚洲水塔”.青藏高原的范围西起帕米尔高原,东至龙门山-横断山脉,南至喜马拉雅山脉,北至昆仑山-祁连山.南向北延伸1200多公里,从东到西延伸约2500公里.青藏高原是在什么时间开始隆起的?...

青藏高原被誉为“世界屋脊”、世界“第三极”和“亚洲水塔”.青藏高原的范围西起帕米尔高原,东至龙门山-横断山脉,南至喜马拉雅山脉,北至昆仑山-祁连山.南向北延伸1200多公里,从东到西延伸约2500公里.青藏高原是在什么时间开始隆起的?这还是一个有争议的命题.有的学者提出,自新生代早期的古新世(6千5百万年前)印度-亚洲大陆碰撞起就开始隆升了(Ding等, 2017, 2022);但是也有学者认为,青藏高原隆升是在新生代晚期的中新世(Zheng和Wu, 2018).

关键词：

锂的圈层循环与资源富集过程:从高原盐湖到造山带伟晶岩

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岩石学报 2024年第2期40卷 591-604页

作者：陈晨闫庆贺章荣清李庆宽姜禾禾刘海洋秦占杰张西营孙卫东中国科学院海洋研究所深海研究中心青岛266071 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 云南大学地球科学学院昆明650500 南京大学地球科学与工程学院内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京210023 中国科学院青海盐湖研究所青海省盐湖地质与环境重点实验室西宁810008 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029

盐湖卤水型锂矿与富锂伟晶岩是目前最为主要的可利用锂资源,前者是经地表风化/高温水岩淋滤形成的水体通过蒸发作用浓缩而成的卤水,而后者被认为是陆表风化沉积物熔融产物经高演化形成的富锂硬岩。大陆地壳是此类表生物质循环最根本的物... 详细信息

盐湖卤水型锂矿与富锂伟晶岩是目前最为主要的可利用锂资源,前者是经地表风化/高温水岩淋滤形成的水体通过蒸发作用浓缩而成的卤水,而后者被认为是陆表风化沉积物熔融产物经高演化形成的富锂硬岩。大陆地壳是此类表生物质循环最根本的物源,因而探究富锂地壳的形成及其表生风化剥蚀对于理解盐湖与伟晶岩锂成矿至关重要。本文将从元素循环视角切入,结合内生高温-外生低温过程中锂的元素地球化学行为,梳理锂在俯冲带各圈层的循环过程,探讨富锂地壳的形成机制及其对高原盐湖与造山带伟晶岩锂资源发育的影响。研究发现:(1)俯冲板片对弧岩浆锂的物质贡献有限;(2)厚地壳环境下的弧岩浆具有更高的锂含量;(3)造山带富锂弧岩石的循环应是盐湖与伟晶岩锂成矿的重要控制因素。

关键词：锂循环盐湖 LCT伟晶岩造山地壳加厚大陆风化

西昆仑晚三叠世巴尔达灵花岗岩体年代学、岩石地球化学及对古特提斯后碰撞构造演化的约束

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岩石学报 2024年第6期40卷 1887-1906页

作者：杜保峰李珊珊张荣臻胡红雷乔天荣钱金龙杨府中国地质大学(北京)深时数字地球前沿科学中心地质过程与矿产资源国家重点实验室地球科学与资源学院北京100083 河南省地质研究院河南省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室郑州450016 中国地质大学(北京)数理学院北京100083

西昆仑造山带发育大量早中生代岩浆岩,其形成与古特提斯洋俯冲碰撞密切相关,而关于古特提斯后碰撞具体时限仍存在较大争议。巴尔达灵花岗岩体是西昆仑造山带面积最大的慕士塔格复式岩体组成部分,本文对其开展了岩石学、LA-ICPMS锆石U-P... 详细信息

西昆仑造山带发育大量早中生代岩浆岩,其形成与古特提斯洋俯冲碰撞密切相关,而关于古特提斯后碰撞具体时限仍存在较大争议。巴尔达灵花岗岩体是西昆仑造山带面积最大的慕士塔格复式岩体组成部分,本文对其开展了岩石学、LA-ICPMS锆石U-Pb年代学及全岩主、微量元素分析,揭示了岩体形成时代、岩石成因与岩浆源区属性,并进一步探讨了古特提斯后碰撞构造演化过程。巴尔达灵花岗岩体主要岩性为花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩,发育大量暗色微细粒包体。锆石U-Pb年龄分别为237Ma、233Ma和231Ma,表明岩体形成时代为晚三叠世早期。地球化学结果显示,岩石具有高铝、富碱和低镁特征,A/CNK为0.94~1.02,属准铝质-弱过铝质高钾钙碱性岩石。岩石分异指数偏高(67.3~81.1),岩浆演化以结晶分异为主,为分异程度偏高的I型花岗岩。岩石轻、重稀土元素分馏较为明显,具弱至中等负Eu异常,富集Rb、Th、U、Zr、Hf,亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti;Nb/Ta比值(7.2~16.7)和Zr/Hf比值(28.4~40.3)偏低,而Rb/Sr比值(0.2~1.4)和La/Ta比值(20.0~56.4)较高,指示源岩以壳源为主,应有少量幔源物质的加入。结合区域演化,本文认为巴尔达灵花岗岩体形成于晚三叠世早期古特提斯后碰撞过程,与中三叠世同碰撞挤压向后碰撞伸展转换有关,并指示古特提斯演化进入后碰撞伸展期的起始时限应不晚于237Ma。

关键词：巴尔达灵 I型花岗岩后碰撞环境晚三叠世古特提斯西昆仑

峨眉山大火成岩省钒钛磁铁矿矿床成因研究进展

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矿物岩石地球化学通报 2024年第2期43卷 292-305,I0003页

作者：柏中杰钟宏朱维光中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵阳550081

钒钛磁铁矿矿床主要赋存于与大火成岩省相关的镁铁-超镁铁层状岩体中,虽然全球大火成岩省形成的镁铁-超镁铁层状岩体众多,但大规模的钒钛磁铁矿成矿作用并不常见。峨眉山大火成岩省内带的攀西地区赋存有数个超大型钒钛磁铁矿矿床,是全... 详细信息

钒钛磁铁矿矿床主要赋存于与大火成岩省相关的镁铁-超镁铁层状岩体中,虽然全球大火成岩省形成的镁铁-超镁铁层状岩体众多,但大规模的钒钛磁铁矿成矿作用并不常见。峨眉山大火成岩省内带的攀西地区赋存有数个超大型钒钛磁铁矿矿床,是全球最大的钒钛磁铁矿矿集区。钒钛磁铁矿大规模的成矿与母岩浆成分和磁铁矿的成因机制密切相关。此外,形成巨厚的钒钛磁铁矿矿层还需要高效的富集机制。本文系统总结了上述几个方面的研究进展,分析了导致钒钛磁铁矿大规模成矿的主要控制因素,指出钒钛磁铁矿矿床下一步研究值得关注的问题。

关键词：峨眉山大火成岩省钒钛磁铁矿矿床关键控制因素母岩浆成分

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